晶闸管电路原理和运行作用

晶闸管的封装形式主要有陶资封装、塑封、金属壳封装、螺栓式封装及平板式封装。中小电流晶闸管多采用陶瓷封装、塑封及金属外壳封装，它们的外形与半导体三极管相应的封装外形相同。大电流晶闸管多采用螺栓式及平板式封装，有的大电流晶闸管还带有散热冷却装置。

单向晶闸管内有三个PN 结，它们是由相互交叠的4 层P区和N区所构成的。晶闸管的三个电极是从P1引出阳极A，从N2引出阳极K ，从P2引出控制极G ，因此可以说它是一个四层三端半导体器件。当接上电源Ea后， VT1及VT2都处于放大状态，若在G 、K 极间加入一个正触发信号，就相当于在VT1基极与发射极回路中有一个控制电流IC， 它就是VT1的基极电流IB1。经放大后， VT1产生集电极电流ICI。 此电流流出VT2 的基极，成为VT2 的基极电流IB2。于是，VT2 产生了集电极电流IC2。IC2再流入VT1 的基极，再次得到放大。这样依次循环下去，一瞬间便可使VT1和VT2全部导通并达到饱和。

所以，当晶闸管加上正电压后，一输入触发信号，它就会立即导通。晶闸管一经导通后，由于导致VT1基极上总是流过比控制极电流IG大得多的电流，所以即使触发信号消失后，晶闸管仍旧能保持导通状态。只有降低电源电压Ea，使VT1、VT2 集电极电流小于某一维持导通的最小值，晶闸管才能转为关断状态。如果把电源Ea反接， VT1 和VT2 都不具备放大工作条件，即使有触发信号，晶闸管也无法工作而处于关断状态。同样，在没有输入触发信号或触发信号极性相反时，即使晶闸管加上正向电压，它也无法导通。单向晶闸管具有可控开关的特性，但是这种控制作用是触发控制，它与一般半导体三极管构成的开关电路的控制作用是不同的。

晶闸管在电路中的主要作用是可控的导电开关，实现可控整流。与二极管相比，不同之处是正向导通首控制极电流控制。当在晶闸管的阴极和阳极间加上正向电压而控制极不加任何信号时，晶闸管处于关断状态。如果在控制极和阴极之间加上一个正向的小电压，则晶闸管将导通，此时即使撤走控制信号，晶闸管仍能保持导通，除非断开阳极电源回路或将阳极电流降低到小于晶闸管的维持电流。通常情况下，触发晶闸管所需的电流等于流过晶闸管电流的1/100~1/1000。

这意味着，当将晶闸管串联在弧焊变压器的次级绕组及焊接电缆上后，它不但能将交流变成直流，在相应的电子装置的配合下还能控制焊接电流的大小。晶闸管只有两种工作状态，即导通和截止，只能通过调节晶闸管的导通点（触发角）来调节电流的大小。晶闸管的导通时刻越早，向负载输出的功率越大。晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。